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1996年第六屆全國初中應用物理知識競賽復賽試題 一、(15分)小華用一只有頸圓柱形的塑料飲料瓶和一桶水、一把尺就巧妙地測出了食用油的密度。寫出他的操作步驟,用字母代表測量量,推導出計算密度的公式。二、(15分)小杰家的壓力鍋鍋蓋上標有“鋁制品廠24厘米壓力鍋”的字樣,他測得限壓閥的質(zhì)量是100克,排氣孔的直徑約為3毫米。這個壓力鍋正常工作時內(nèi)部水蒸氣的最大壓強相當于大氣壓的多少倍?鍋蓋至少要能承受多大壓力才能保證安全?(大氣壓強為l.01105帕)三、(15分)小芳家里有一只用來燒開水的電熱水壺,水壺銘牌上標著“220V1000W”字樣。請你幫她設計一種方法,用來測量這只水壺燒水時的效率。寫出所用器材。測量步驟、導出計算公式。四、(20)小紅準備在旅游時估算登山纜車的機械效率。她從地圖上查到,纜車的起點和終點的海拔高度分別為230米和840米,兩地的水平距離為1200米。一只纜車運載15個人上山的同時,有另一只同樣的纜車與它共用同一個滑輪組,運載8個人下山。每個人的體重大約是60千克。從銘牌上看到,纜車的自重(質(zhì)量)為600千克。小紅還用直尺粗測了鋼纜的直徑,約為2.5厘米。拖動鋼纜的電動機銘牌上標明,它的額定功率為45千瓦。管理人員說,在當時那種情況下,電動機的實際功率約為額定功率的60。實際測得纜車完成一次運輸所用的時間為7分鐘。請你幫助小紅估算纜車的機械效率。五、(15分)小剛利用一臺測體重的臺秤、一張紙、一盆水就粗略地測出了排球擊在地面上時對地面作用力的大小。你能說出他是怎樣做的嗎?六、(20)小明有一只溫度計,雖然它的玻璃管的內(nèi)徑和刻度都是均勻的,標度卻不準確。它在冰水混合物中的讀數(shù)是0.7,在沸水中的讀數(shù)是102.3。(l)當它指示的氣溫是6時,實際的溫度是多少?(2)它在什么溫度附近誤差很小,可以當作刻度正確的溫度計使用?1996年全國初中物理知識競賽復賽答案 一、(1)剪去飲料瓶的上部,保留中間的圓柱部分。(2)瓶中放入幾個石塊和少量水,使水沒過石塊,將它放入桶中。使它浮在水面上,測量露出水面的瓶高h1。(3)在瓶內(nèi)注入一些待測的食用油,測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H。(4)再次將瓶放入桶中,測量露出水面的瓶高h2。推導計算油的公式:瓶的直徑記為D,第一次放入桶中以后,排開水的體積記為V1,注入食用油后排開水的體積記為V2,于是水的密度記為水,根據(jù)阿基米德原理,食用油所受的重力為mg=水(V2-V1)g食用油的質(zhì)量為二、設大氣壓為P0,代入數(shù)值,得P=2.4105帕。所以,鍋內(nèi)的最大壓強為大氣壓強的2.4倍。鍋蓋承受的壓力等于鍋內(nèi)、外的壓力差,即代入數(shù)值,得F=6.3103牛。三、器材:溫度計(量程0100),量杯,鐘表,交流電壓表(量程250伏)。步驟:(1)用量杯向壺中注水,量杯容積乘注水次數(shù),得到水的體積V。(2)測水的初溫t1。(3)接通電源,開始計時。(4)測得燒水時電源的實際電壓U。(5)水剛沸騰時計時結(jié)束,測得加熱時間t,然后測得水的沸騰溫度t2。計算公式:式中所求效率,c水的比熱容,水的密度,U電熱壺的額定電壓。四、高度差h=610米上山的質(zhì)量m1=900千克+600千克下山的質(zhì)量m2=480千克+600千克運行時間t=420秒電機的實際功率P=2.7104瓦有用功指的是系統(tǒng)克服重力做的功,因此W1=(m1-m2)gh總功W=Pt機械效率=W1W=22%。五、(1)把紙鋪在地上,把球用水沾濕。(2)用球擊紙,留下圖形濕跡。(3)把被球沾濕的紙鋪在臺秤上。(4)用力把球按在紙上,當球和紙上的圓形濕跡完全接觸時,臺秤示數(shù)即為球擊地時對地的作用力。六、實際溫度記為t,溫度計的讀數(shù)記為t。按題意,t和t為線性關(guān)系,因此t=at+b分別把t=-0.7、t=0和t=102.3、t=100代入,解出a=0.97,b=0.68再
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